package com.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
       // int arr[] = {53, 3, 542, 748, 14, 214};

        //创建要给80000个的随机数组
        int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
            //生成一个[0，80000]数
            arr[i] = (int) (Math.random() * 80000);
        }

        System.out.println("排序前");
        //测试排序前的时间
        Date date2 = new Date();
        //输出时间格式
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyy-mm-dd HH:mm:ss");
        //有了这些我们可以拿到一个字符串
        String deta2 = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序前的时间" + deta2);

        radixSort(arr);

        Date date3 = new Date();
        //有了这些我们可以拿到一个字符串
        String deta3 = simpleDateFormat.format(date3);
        System.out.println("排序后的时间" + deta3);

        int temp[] = new int[arr.length];//基数排序需要一个额外的空间

        // System.out.println("基数排序后=" + Arrays.toString(arr));

    }

    /**
     * 基数排序方法
     * <p>
     * DuanXS
     */
    public static void radixSort(int[] arr) {

        //根据前面的推到，我们可以得到最终的基数排序代码

        //1.得到数组中最大的数的位数
        int max = arr[0];//假设第一个数就是最大的数
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        //得到最大数是几位数
        int maxLength = (max + "").length();

        //第一轮（针对每个元素的个位进行排序处理）

        //定义一个二维数组，表示10个桶，每个桶就是一个一维数组
        //说明
        //1。二维数组包含10个一维数组
        //2.为了防止在放入数的时候，数据溢出，则每个一维数组（桶），大小定为arr.length
        //3.明确，基数排序是使用空间的经典算法
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //为了记录每个桶中实际存放了多少个数据，我们定义一个一维数组来记录各个桶每次放入数据个数
        //可以这么理解，bucktElementCounts[0],记录的就是bucket[0]桶的放入数据个数
        int[] bucktElementCounts = new int[10];

        //这里我们使用循环将代码处理
        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            //（针对每个元素的对应位进行排序处理），第一次是个位，第二次是十位，第三次是百位。。。
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素对应的位值
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                //放入到对应的桶中
                bucket[digitOfElement][bucktElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                bucktElementCounts[digitOfElement]++;
            }
            //按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来数组）
            int index = 0;
            //遍历每一个桶，并将桶中是数据，放入到原来数组
            for (int k = 0; k < bucktElementCounts.length; k++) {
                //如果桶中有数据，我们才放入到原数组中
                if (bucktElementCounts[k] != 0) {
                    //循环该桶即第K个桶中（即将k个一维数组），放入
                    for (int l = 0; l < bucktElementCounts[k]; l++) {
                        //取出元素放到arr
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                //第i+1轮处理后，需要将每个bucktElementCounts[k]=0
                bucktElementCounts[k] = 0;
            }
           // System.out.println("第"+(i+1)+"轮，对应个位的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));
        }

/*        //第一轮（针对每个元素的个位进行排序处理）
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的个位值
            int digitOfElement = arr[j] % 10;
            //放入到对应的桶中
            bucket[digitOfElement][bucktElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucktElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        //按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来数组）
        int index = 0;
        //遍历每一个桶，并将桶中是数据，放入到原来数组
        for (int k = 0; k < bucktElementCounts.length; k++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组中
            if (bucktElementCounts[k] != 0) {
                //循环该桶即第K个桶中（即将k个一维数组），放入
                for (int l = 0; l < bucktElementCounts[k]; l++) {
                    //取出元素放到arr
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            //第一轮处理后，需要将每个bucktElementCounts[k]=0
            bucktElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第1轮，对应个位的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));

        //第二轮（针对每个元素的十位进行排序处理）
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的个位值
            int digitOfElement = arr[j] / 10 % 10;
            //放入到对应的桶中
            bucket[digitOfElement][bucktElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucktElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        //按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来数组）
        index = 0;
        //遍历每一个桶，并将桶中是数据，放入到原来数组
        for (int k = 0; k < bucktElementCounts.length; k++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组中
            if (bucktElementCounts[k] != 0) {
                //循环该桶即第K个桶中（即将k个一维数组），放入
                for (int l = 0; l < bucktElementCounts[k]; l++) {
                    //取出元素放到arr
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            //第二轮处理后，需要将每个bucktElementCounts[k]=0
            bucktElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第2轮，对应个位的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));

        //第三轮（针对每个元素的百位进行排序处理）
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            //取出每个元素的个位值
            int digitOfElement = arr[j] / 100 % 10;
            //放入到对应的桶中
            bucket[digitOfElement][bucktElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucktElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        //按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来数组）
        index = 0;
        //遍历每一个桶，并将桶中是数据，放入到原来数组
        for (int k = 0; k < bucktElementCounts.length; k++) {
            //如果桶中有数据，我们才放入到原数组中
            if (bucktElementCounts[k] != 0) {
                //循环该桶即第K个桶中（即将k个一维数组），放入
                for (int l = 0; l < bucktElementCounts[k]; l++) {
                    //取出元素放到arr
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            //第3轮处理后，需要将每个bucktElementCounts[k]=0
            bucktElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第3轮，对应个位的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));
    */
    }
}
